Hygienegrundlagen für eine bakterienarme Spermaproduktion
Hochwertige Besamungsportionen müssen befruchtungsfähige Spermienzellen liefern und die Übertragung von Krankheitserregern in den weiblichen Genitaltrakt vermeiden. Während der Lagerung bei +17°C ist verdünntes Ebersperma anfällig für bakterielles Wachstum. Strenge Hygienemaßnahmen in allen Phasen der Spermagewinnung und -aufbereitung sind daher von grundlegender Bedeutung, um die biologische Belastung von verdünntem Sperma zu minimieren. Dies gilt auch für die antibiotikafreie Lagerung von Ebersperma bei +5°C, trotz der niedrigen Lagertemperatur.
Es ist wissenschaftlich erwiesen, dass Ebersperma eine gewisse bakterielle Belastung im verdünnten Sperma verkraften kann und dass dies die Fruchtbarkeit der Besamungsportionen nicht beeinträchtigt. Es gibt jedoch einen Schwellenwert für die maximal zulässige Anzahl von Bakterien (KBE/ml) in Abhängigkeit von der Bakterienart (Luther et al., 2023). Außerdem ist es von größter Bedeutung, dass keiner der Bakterienstämme für Schweine pathogen ist.
Neben dem umsichtigen Einsatz von antimikrobiellen Wirkstoffen sind die tägliche allgemeine Sauberkeit, die Personalhygiene sowie gezielte Hygiene- und Sanitärmaßnahmen entlang der gesamten Spermaproduktionskette die wesentlichen Grundlagen für eine gesunde und nachhaltige Eberspermaproduktion.
Die folgenden Hygienemaßnahmen sind daher bei der Produktion von Ebersperma unerlässlich:
Die ideale Spermagewinnung beginnt mit der Trennung des Absambereichs vom Eberstall, damit weniger luftgetragene Partikel und Bakterien in den Absambereich gelangen. Die Eber sollten sauber, trocken und frei von Stroh und anderen Partikeln sein, wenn sie zur Spermagewinnung vorgesehen sind.
Zur Hygiene bei der Spermagewinnung gehören die Verwendung sauberer Eberphantome mit glatten und intakten Oberflächen, saubere Einweghandschuhe, keimfreie Spermaauffangbeutel und -filter sowie eine geeignete Absamtechnik, die eine Kontamination des Ejakulats mit Flüssigkeit aus dem Präputium oder dem Vorsekret des Ejakulats vermeidet.
Die Verwendung automatischer Absamsysteme wie BoarMatic ist vorteilhaft, da das Sperma während der Gewinnung nicht der (staubigen) Luft ausgesetzt ist. Vor und während des Transports zum Labor müssen die Ejakulatsbehälter geschlossen gehalten werden, um eine Kontamination durch Mikroorganismen aus der Luft zu verhindern.
Im Labor angekommen, stellen alle Materialien, die mit dem Spermaverdünner oder dem verdünnten Sperma in Berührung kommen, weitere wichtige potenzielle Kontaminationsquellen dar.
Das Labor sollte strikt vom Absambereich getrennt sein, einschließlich der Belüftung. Die Arbeitsabläufe im Labor von der Spermaanalyse bis zum Füllen und Verschließen der Spermatuben oder -beutel sollten in einer Linie erfolgen, so dass ein Kreuzverkehr zwischen den Arbeitsstationen vermieden wird. Um Kreuzkontaminationen zu vermeiden, sollten nur Einwegtücher verwendet werden. Labortische, Böden und Wände sollten so leer wie möglich sein. Jegliches Material oder Gerät ist eine potenzielle Kontaminationsquelle und beeinträchtigt die Reinigung, insbesondere in Ecken und Nischen.
Zubereitete Verdünner können kontaminiert werden, wenn sie über Nacht bei Raumtemperatur gelagert werden. Es wird empfohlen, am Vortag zubereitete Verdünner nicht mehr zu verwenden. Falls dies unbedingt erforderlich ist, sollten die Reste nicht mit dem frisch zubereiteten Verdünner gemischt, sondern als separate Charge verwendet werden. Spermafarben, die in einigen Besamungsstationen zur Identifizierung verschiedener Eberlinien verwendet werden, haben sich als Hauptquelle für bakterielle Verunreinigungen im verdünnten Sperma erwiesen. Wenn Färbemittel verwendet werden müssen, sollten jeden Tag eine neue Spritze und eine neue Nadel verwendet werden, und der Deckel der Färbeflasche muss mehrmals täglich desinfiziert werden.
Antibiotika sind hilfreich, um das Bakterienwachstum in verdünntem Sperma zu kontrollieren, sie können jedoch hygienische Mängel bei der Spermagewinnung oder -verarbeitung nicht ausgleichen. Besondere Vorsicht ist geboten, um die Entwicklung Antibiotika-resistenter Bakterien in Laborspülbecken oder Abflüssen zu vermeiden. Verdünner oder verdünntes Sperma setzt die in den sanitären Anlagen vorhandenen Bakterien Antibiotika aus und schafft ein ideales Umfeld für die Selektion resistenter Bakterien. Daher muss ein strikter Ablauf für die Beseitigung von Verdünner oder verdünntem Sperma eingeführt werden, ohne dass Laborspülbecken und -abflüsse verwendet werden.
Die Entsorgung von Spermaverdünnern ist einfacher, wenn Ebersperma antibiotikafrei hergestellt wird. Da der Spermaverdünner dann keine Antibiotika enthält, können Reste des Spermaverdünners problemlos über die Kanalisation entsorgt werden. Die antibiotikafreie Produktion von Ebersperma verhindert den Kontakt von Bakterien mit Antibiotika und somit auch die Entstehung von antibiotikaresistenten Bakterien. Bei der antibiotikafreien Spermaproduktion und der damit verbundenen Lagerung des Eberspermas bei +5°C sind Hygieneprotokolle sehr wichtig, um die Keimbelastung so gering wie möglich zu halten.
Eine weitere Alternative, um das Entsorgen von Verdünner mit Antibiotika zu vermeiden, ist die Anwendung der ADA-Methode (Akkurate Dosierung von Antibiotika). Bei der ADA-Methode werden Antibiotika-freie Verdünner und Antibiotika während des Verdünnungsvorgangs getrennt und unabhängig voneinander dosiert. Daher können Reste des Verdünners einfach entsorgt werden, da keine Antibiotika mehr im Verdünner enthalten sind. Die Antibiotika werden in Form eines Antibiotikakonzentrats dem Eberejakulat zugesetzt. Weitere Details beschreibt der Artikel von Prof. Dr. Martin Schulze et al. (2017).
Die automatisierte Spermaverarbeitung ermöglicht eine hygienische Produktion von Besamungsportionen. Allerdings ist eine tägliche Reinigung der Maschine und insbesondere der Schläuche zwingend erforderlich. Wiederholte Verwendung, Reinigung, Sterilisation und sogar einfach die Alterung, beeinträchtigen die Oberflächeneigenschaften von Silikonschläuchen, was letztlich zur Bildung von Biofilmen als Quelle anhaltender Kontamination führen kann. Wasser- und Verdünnerschläuche sind besonders anfällig für die Bildung von Biofilmen. Einmal gebildet, sind Biofilme hartnäckig und schwer zu entfernen. Daher wird als Präventivmaßnahme empfohlen, alle Schläuche, die mit Sperma in Berührung kommen, täglich zu reinigen und zu desinfizieren und regelmäßig in Abständen von 2 bis 4 Monaten zu wechseln. Alle Schläuche, die für Verdünner verwendet werden, müssen alle 4 bis 8 Monate ausgetauscht werden.
Alle Oberflächen im Labor müssen leicht erreichbar und leicht zu reinigen sein. Es sind spezielle Tische mit abgerundeten Kanten und teilweise integrierten Geräten erhältlich. Die Oberfläche des Tischmaterials ist vollständig versiegelt und kann wirksam desinfiziert werden.
Das Personal der Besamungsstation muss in die Umsetzung einer hygieneorientierten Qualitätskontrolle des Spermas eingewiesen und eingebunden werden, um ein hohes Hygienebewusstsein zu schaffen.
Die Anweisungen für die Reinigung und Desinfektion müssen eindeutig sein und sollten folgende Punkte umfassen:
Zusammenfassend lässt sich sagen, dass die Anwendung angemessener Hygienerichtlinien in Bezug auf die Gestaltung und Instandhaltung des Absambereichs und des Labors sowie vorbeugende Maßnahmen durch das Stationspersonal von grundlegender Bedeutung sind. Ein ausgeprägtes Hygienebewusstsein des Stationspersonals muss geschaffen und regelmäßig geschult werden.
Nach Prof. Karl-Fritz Weitze und Prof. Dagmar Waberski, Abteilung für Reproduktionsmedizin, Tierärztliche Hochschule Hannover
Referenzen
Luther, A.-M., Beckermann, C., Nguyen, T. Q., Verspohl, J., & Waberski, D. (2023). Growth Dynamic and Threshold Values for Spermicidal Effects of Multidrug-Resistant Bacteria in Extended Boar Semen. Microorganisms, 11(3), 788. https://doi.org/10.3390/microorganisms11030788
Schulze, M., Grobbel, M., Riesenbeck, A., Brüning, S., Schaefer, J., Jung, M., & Grossfeld, R. (2017). Dose rates of antimicrobial substances in boar semen preservation—time to establish new protocols. Reproduction in Domestic Animals, 52(3), 397–402. https://doi.org/10.1111/rda.12921
Es ist wissenschaftlich erwiesen, dass Ebersperma eine gewisse bakterielle Belastung im verdünnten Sperma verkraften kann und dass dies die Fruchtbarkeit der Besamungsportionen nicht beeinträchtigt. Es gibt jedoch einen Schwellenwert für die maximal zulässige Anzahl von Bakterien (KBE/ml) in Abhängigkeit von der Bakterienart (Luther et al., 2023). Außerdem ist es von größter Bedeutung, dass keiner der Bakterienstämme für Schweine pathogen ist.
Neben dem umsichtigen Einsatz von antimikrobiellen Wirkstoffen sind die tägliche allgemeine Sauberkeit, die Personalhygiene sowie gezielte Hygiene- und Sanitärmaßnahmen entlang der gesamten Spermaproduktionskette die wesentlichen Grundlagen für eine gesunde und nachhaltige Eberspermaproduktion.
Die folgenden Hygienemaßnahmen sind daher bei der Produktion von Ebersperma unerlässlich:
- Angemessene Gestaltung der Eberstation, einschließlich Eberstall und Labor
- Festlegung von Hygienerichtlinien
- Schulung des Personals in individueller und allgemeiner Hygiene
- Festlegung von kritischen Kontrollpunkten
- Regelmäßige Überwachung der biologischen Belastung an diesen kritischen Kontrollpunkten
- Durchsetzung und Validierung von Sanierungsmaßnahmen
- Angemessener und umsichtiger Einsatz von Antibiotika
Die ideale Spermagewinnung beginnt mit der Trennung des Absambereichs vom Eberstall, damit weniger luftgetragene Partikel und Bakterien in den Absambereich gelangen. Die Eber sollten sauber, trocken und frei von Stroh und anderen Partikeln sein, wenn sie zur Spermagewinnung vorgesehen sind.
Zur Hygiene bei der Spermagewinnung gehören die Verwendung sauberer Eberphantome mit glatten und intakten Oberflächen, saubere Einweghandschuhe, keimfreie Spermaauffangbeutel und -filter sowie eine geeignete Absamtechnik, die eine Kontamination des Ejakulats mit Flüssigkeit aus dem Präputium oder dem Vorsekret des Ejakulats vermeidet.
Die Verwendung automatischer Absamsysteme wie BoarMatic ist vorteilhaft, da das Sperma während der Gewinnung nicht der (staubigen) Luft ausgesetzt ist. Vor und während des Transports zum Labor müssen die Ejakulatsbehälter geschlossen gehalten werden, um eine Kontamination durch Mikroorganismen aus der Luft zu verhindern.
Im Labor angekommen, stellen alle Materialien, die mit dem Spermaverdünner oder dem verdünnten Sperma in Berührung kommen, weitere wichtige potenzielle Kontaminationsquellen dar.
Das Labor sollte strikt vom Absambereich getrennt sein, einschließlich der Belüftung. Die Arbeitsabläufe im Labor von der Spermaanalyse bis zum Füllen und Verschließen der Spermatuben oder -beutel sollten in einer Linie erfolgen, so dass ein Kreuzverkehr zwischen den Arbeitsstationen vermieden wird. Um Kreuzkontaminationen zu vermeiden, sollten nur Einwegtücher verwendet werden. Labortische, Böden und Wände sollten so leer wie möglich sein. Jegliches Material oder Gerät ist eine potenzielle Kontaminationsquelle und beeinträchtigt die Reinigung, insbesondere in Ecken und Nischen.
Zubereitete Verdünner können kontaminiert werden, wenn sie über Nacht bei Raumtemperatur gelagert werden. Es wird empfohlen, am Vortag zubereitete Verdünner nicht mehr zu verwenden. Falls dies unbedingt erforderlich ist, sollten die Reste nicht mit dem frisch zubereiteten Verdünner gemischt, sondern als separate Charge verwendet werden. Spermafarben, die in einigen Besamungsstationen zur Identifizierung verschiedener Eberlinien verwendet werden, haben sich als Hauptquelle für bakterielle Verunreinigungen im verdünnten Sperma erwiesen. Wenn Färbemittel verwendet werden müssen, sollten jeden Tag eine neue Spritze und eine neue Nadel verwendet werden, und der Deckel der Färbeflasche muss mehrmals täglich desinfiziert werden.
Antibiotika sind hilfreich, um das Bakterienwachstum in verdünntem Sperma zu kontrollieren, sie können jedoch hygienische Mängel bei der Spermagewinnung oder -verarbeitung nicht ausgleichen. Besondere Vorsicht ist geboten, um die Entwicklung Antibiotika-resistenter Bakterien in Laborspülbecken oder Abflüssen zu vermeiden. Verdünner oder verdünntes Sperma setzt die in den sanitären Anlagen vorhandenen Bakterien Antibiotika aus und schafft ein ideales Umfeld für die Selektion resistenter Bakterien. Daher muss ein strikter Ablauf für die Beseitigung von Verdünner oder verdünntem Sperma eingeführt werden, ohne dass Laborspülbecken und -abflüsse verwendet werden.
Die Entsorgung von Spermaverdünnern ist einfacher, wenn Ebersperma antibiotikafrei hergestellt wird. Da der Spermaverdünner dann keine Antibiotika enthält, können Reste des Spermaverdünners problemlos über die Kanalisation entsorgt werden. Die antibiotikafreie Produktion von Ebersperma verhindert den Kontakt von Bakterien mit Antibiotika und somit auch die Entstehung von antibiotikaresistenten Bakterien. Bei der antibiotikafreien Spermaproduktion und der damit verbundenen Lagerung des Eberspermas bei +5°C sind Hygieneprotokolle sehr wichtig, um die Keimbelastung so gering wie möglich zu halten.
Eine weitere Alternative, um das Entsorgen von Verdünner mit Antibiotika zu vermeiden, ist die Anwendung der ADA-Methode (Akkurate Dosierung von Antibiotika). Bei der ADA-Methode werden Antibiotika-freie Verdünner und Antibiotika während des Verdünnungsvorgangs getrennt und unabhängig voneinander dosiert. Daher können Reste des Verdünners einfach entsorgt werden, da keine Antibiotika mehr im Verdünner enthalten sind. Die Antibiotika werden in Form eines Antibiotikakonzentrats dem Eberejakulat zugesetzt. Weitere Details beschreibt der Artikel von Prof. Dr. Martin Schulze et al. (2017).
Die automatisierte Spermaverarbeitung ermöglicht eine hygienische Produktion von Besamungsportionen. Allerdings ist eine tägliche Reinigung der Maschine und insbesondere der Schläuche zwingend erforderlich. Wiederholte Verwendung, Reinigung, Sterilisation und sogar einfach die Alterung, beeinträchtigen die Oberflächeneigenschaften von Silikonschläuchen, was letztlich zur Bildung von Biofilmen als Quelle anhaltender Kontamination führen kann. Wasser- und Verdünnerschläuche sind besonders anfällig für die Bildung von Biofilmen. Einmal gebildet, sind Biofilme hartnäckig und schwer zu entfernen. Daher wird als Präventivmaßnahme empfohlen, alle Schläuche, die mit Sperma in Berührung kommen, täglich zu reinigen und zu desinfizieren und regelmäßig in Abständen von 2 bis 4 Monaten zu wechseln. Alle Schläuche, die für Verdünner verwendet werden, müssen alle 4 bis 8 Monate ausgetauscht werden.
Alle Oberflächen im Labor müssen leicht erreichbar und leicht zu reinigen sein. Es sind spezielle Tische mit abgerundeten Kanten und teilweise integrierten Geräten erhältlich. Die Oberfläche des Tischmaterials ist vollständig versiegelt und kann wirksam desinfiziert werden.
Das Personal der Besamungsstation muss in die Umsetzung einer hygieneorientierten Qualitätskontrolle des Spermas eingewiesen und eingebunden werden, um ein hohes Hygienebewusstsein zu schaffen.
Die Anweisungen für die Reinigung und Desinfektion müssen eindeutig sein und sollten folgende Punkte umfassen:
- Was ist zu reinigen und zu desinfizieren (Oberflächen, Ausrüstung, Utensilien, die mit Wasser, Verdünner oder Sperma in Berührung kommen)?
- Welche Chemikalien und Geräte sind zu verwenden?
- Die Methode der Reinigung oder Desinfektion
- Welche Schutzkleidung ist zu tragen und welche Vorsichtsmaßnahmen sind zu treffen?
- Wann ist das Gerät zu reinigen/desinfizieren (nach Gebrauch, täglich, wöchentlich, monatlich)?
- Wer wird die Reinigung/Desinfektion durchführen?
- Überwachungsmaßnahmen
Zusammenfassend lässt sich sagen, dass die Anwendung angemessener Hygienerichtlinien in Bezug auf die Gestaltung und Instandhaltung des Absambereichs und des Labors sowie vorbeugende Maßnahmen durch das Stationspersonal von grundlegender Bedeutung sind. Ein ausgeprägtes Hygienebewusstsein des Stationspersonals muss geschaffen und regelmäßig geschult werden.
Nach Prof. Karl-Fritz Weitze und Prof. Dagmar Waberski, Abteilung für Reproduktionsmedizin, Tierärztliche Hochschule Hannover
Referenzen
Luther, A.-M., Beckermann, C., Nguyen, T. Q., Verspohl, J., & Waberski, D. (2023). Growth Dynamic and Threshold Values for Spermicidal Effects of Multidrug-Resistant Bacteria in Extended Boar Semen. Microorganisms, 11(3), 788. https://doi.org/10.3390/microorganisms11030788
Schulze, M., Grobbel, M., Riesenbeck, A., Brüning, S., Schaefer, J., Jung, M., & Grossfeld, R. (2017). Dose rates of antimicrobial substances in boar semen preservation—time to establish new protocols. Reproduction in Domestic Animals, 52(3), 397–402. https://doi.org/10.1111/rda.12921
